В работе, открывающей перспективы создания сверхэкономичных микропроцессоров и памяти, ученые Корнельского университета и Национальной Лаборатории Лоуренса Беркли (Berkeley Lab) успешно соединили ферроэлектрический и ферримагнитный материалы, так, что их взаимное положение можно было контролировать небольшим электрическим полем при температурах, близких к комнатным. Об этом рассказывается в выпуске Nature за 22 сентября.

Авторы сконструировали плёнку гексагонального оксида лютеция/железа (LuFeO₃), ферроэлектрического материала, образованного чередующимися атомарными слоями оксида лютеция и оксида железа. Они обнаружили, что вводя через каждый десяток таких повторений дополнительный слой оксида железа, можно полностью изменить свойства материала, получив сильный ферримагнитный эффект при околокомнатной температуре.

Тестирование полученного материала выявило, что под действием электрического поля ферримагнитные атомы выстраивались согласно расположению их ферроэлектрических соседей. Это происходило в интервале температур 200–300 кельвин: обычно такие мультиферроики работают при гораздо более низких температурах. Для переключения поляризации использовался 5-вольтовый зонд атомно-силового микроскопа.

Вместе с открытым, на сегодняшний день известно всего четыре материала, проявляющих свойства мультиферроика при комнатной температуре, и лишь в одном из них магнитной поляризацией можно управлять электрическим полем.

Ученые планируют в дальнейшем исследовать возможности снижения порога напряжения, требующегося для изменения направления поляризации. Экспериментируя с разными подложками они надеются показать, что механизм перемагничивания способен работать при половине вольта так же хорошо, как и при 5 В, и рассчитывают изготовить действующее устройство на базе мультиферроика.